环保技术重大突破︰科学家两年内把二氧化碳变成矿物——但我们仍须努力减碳

导读 人类每天燃烧煤炭、石油等化石燃料,其实是不断把积存在地底数百万年的碳,以二氧化碳的形式释放到大气之中。 大量二氧化碳造成

人类每天燃烧煤炭、石油等化石燃料,其实是不断把积存在地底数百万年的碳,以二氧化碳的形式释放到大气之中。

大量二氧化碳造成温室效应、气候变化等现象及后果已是人所共知,现时人类必须尽快大幅减少碳排放——变成零排放甚至负排放——才有可能在未来避过环境剧变带来的浩劫。

转用可再生能源,例如风力发电、太阳能、地热发电等,是减少排放的好方法,但至今仍受地理及技术限制,未能完全取代化石燃料。即使未来数十年大幅提升其效能,假如要达到「负排放」——把过往排放过量的二氧化碳带回来——单靠可再生能源并不足够。

捕捉二氧化碳

科学家因此研究「碳收集及储存」(carbon capture and storage, CCS)技术,希望能够在大气中「捕捉」二氧化碳,再埋藏于地下。

不过,这项技术不仅是为了未来负排放作準备,当下我们已经需要CCS来减少排放。跨政府气候变迁委员会(IPCC)就曾估计,缺乏CCS技术会令减排成本增加一倍。

冰岛的Hellisheiði发电厂是全球最大型的地热发电设施,透过抽取经熔岩加热的水来推动发电机。虽使用可再生能源,但发电厂「抽水」期间会把火山气体一併带上地面,包括二氧化碳及带恶臭的致命气体硫化氢,每年排放的二氧化碳约有4万吨。

冰岛研究现重大突破

及冰岛科学家合作进行的CarbFix计划,尝试把二氧化碳溶于水中,再注入玄武岩使二氧化碳跟岩石的金属成份产生化学反应,从而变成碳酸盐矿物。团队在Hellisheiði发电厂进行实验,在2012年初埋下了175吨二氧化碳,其后又埋下73吨二氧化碳与硫化氢的混合气体(当中55吨为二氧化碳)。

CarbFix的计划经理Edda Aradóttir原本预计整个过程需要8至12年的时间,此前更有科学家估计需要数以千年才完成。然而结果出乎意料之外︰他们发现,埋藏的二氧化碳中,有95%在不足两年内已结合成矿物。团队把结果写成论文,近日于在《科学》期刊上发表。

这是CCS技术的重大突破,以往的CCS技术是把二氧化碳收集后,直接封存于地底,面对气体可能洩漏、造价昂贵等问题。CarbFix团队利用Hellisheiði发电厂的设备去捕捉及注射气体,使造价由传统技术的每吨65至100美元,大幅降至每吨30美元。

仍须多管齐下

即使如此,这项技术也不是没有缺点,例如过程中需要使用大量水——每吨二氧化碳需要25吨水——但Aradóttir认为可以使用海水。此外,玄武岩主要在海底,在Hellisheiði发电厂可以做到的,未必适用于其他地方。

我们也不能寄望CarbFix团队能解决碳排放的问题,他们计划每年埋藏1万吨二氧化碳,只佔发电厂整体排放的四分之一。而Hellisheiði发电厂的排放量,仅为相同发电量的煤炭发电厂的5%——全球的排放量更是数以百亿吨计。

CarbFix的技术突破,令人类面对温室效应时,能多用一项工具去减少二氧化碳。但我们仍须多管齐下,正如论文作者之一的Martin Stute所言︰「这并非让我们永久延长使用化石燃料的工具,我们需要使用可再生能源、减少排放以及其他解决方法。」

Rapid carbon mineralization for permanent disposal of anthropogenic carbon dioxide emissions (Science) In a First, Iceland Power Plant Turns Carbon Emissions to Stone (Lamont-Doherty Earth Observatory) A Power Plant in Iceland Deals with Carbon Dioxide by Turning It into Rock (MIT Technology Review) A Power Plant in Iceland Has Turned Its CO2 Into Stone (Wired) CO2 turned into stone in Iceland in climate change breakthrough (The Guardian) IPCC: rapid carbon emission cuts vital to stop severe impact of climate change (The Guardian)

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